JPH03175244A

JPH03175244A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH03175244A
Application number: JP1312959A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawasaki; 剛川崎; Juichi Ikeda; 池田　寿一
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、空気調和機用として使用される冷凍装置に関
し、さらに詳しくは冷凍装置における運転制御装置に関
するものである。

（従来の技術）一般に、空気調和機用として使用される冷凍装置におい
ては、適正な冷媒量で運転されることが装置を構成して
いる部品の寿命の面から望ましいとされている。ところ
で、空気調和機の据付工事不良等に起因して冷媒回路中
の冷媒が漏れ出て冷媒循環量不足となる場合がある。こ
のような冷媒循環量不足が生ずると、冷媒回路全体にお
ける圧力が低下することとなる結果、ガス欠運転となり
、能力低下を招くことは勿論、そのままの状態で運転を
継続していると、ついには圧縮機の焼損に至る場合があ
る。かかる事故を防止する必要があるところから、冷媒
回路における低圧圧力が異常に低下した場合には、低圧
圧力スイッチ等の保護装置を作動させることにより、運
転を停止させることが従来から行なわれてきている（例
えば、特公昭５　９−３　２　６　７　５号公報参照）
。

（発明が解決しようとする課題）上記公知例における如く、低圧圧力スイッチ等の保護装
置作動により運転停止させる場合、低圧が異常に低下し
た際における装置保護は行えるものの、低圧圧力がある
程度低下した状態のガス欠運転（即ち、低圧圧ツノの異
常低下前の運転）に対する対応策とはならない。ところ
が、冷媒循環量が不足ぎみのガス欠運転を継続している
と、装置に種々のストレスがかかることとなり、信頼性
の低下につながるおそれがある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、冷媒漏れ
等に起因して生じるガス欠運転を防止することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段）請求項１の発明では、上記課題を解決するための手段と
して、図面に示すように、圧縮機１、熱源側熱交ｍｉｌ
３、膨張機構４および利用側熱交換器５を順次接続して
なる冷媒回路Ａを備えた冷凍装置において、蒸発器とし
て作用している熱交換器の吸込空気温度Ｔ，を検出する
吸込空気温度検出手段８と、低圧冷媒温度Ｔ，を検出す
る冷媒温度検出手段９と、前記吸込空気温度Ｔ１と低圧
冷媒温度Ｔ，との差温６丁を算出する演算手段１４と、
前記差温ΔＴが設定値ΔＴｏより小さくなっているか否
かを判定する判定手段１５と、該判定手段ｌ５により差
温ΔＴが前記設定値ΔＴ．より小さくなっていると判定
され且つ手動式の入力手段ｌ８からの信号入力があった
場合に異常表示信号を出力する異常表示出力手段１６と
、該異常表示出力手段ｌ６からの出力信号に基づいて異
常表示を行う表示手段１３とを付設している。

請求項２の発明では、上記課題を解決するための手段と
して、図面に示すように、圧縮機ｌ、熱源側熱交換器３
、膨張機構４および利用側熱交換器５を順次接続してな
る冷媒回路Ａを備えた冷凍装置において、蒸発器として
作用している熱交換器の吸込空気温度Ｔ１を検出する吸
込空気温度検出手段８と、低圧冷媒温度Ｔ，を検出する
冷（ｌＭｉ度検出手段９と、前記吸込空気温度Ｔ１と低
圧冷媒温度Ｔ，との差温ΔＴを算出する演算手段ｌ４と
、前記差温ΔＴが設定値ΔＴ．より小さくなっているか
否かを判定する判定手段ｌ５と、該判定手段１５により
差温６丁が前記設定値ΔＴｏより小さくなっていると判
定された場合に異常表示信号を出力する異常表示出力手
段ｌ６と、該異常表示出力手段ｌ６からの出力信号に基
づいて異常表示を行う表示手段ｌ３とを付設している。

請求項３の発明では、上記課題を解決するための手段と
して、図面に示すように、前記請求項２記戦の冷凍装置
において、前記判定手段１５によりｌ’ｔＦＡΔ丁が設
定値ΔＴ０より小さくなっていると判定された場合に圧
縮機ｌの運転を停止すべき信号を出力する圧縮機運転停
止手段ｌ７を付設している。

（作　用）請求項１の発明では、上記手段によって次のような作用
が得られる。

即ち、冷凍装置の運転中において、冷媒漏れ等に起因し
て、低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度Ｔ２が上昇すると
、蒸発器として作用している熱交Ｔ’Ａ　鼎３あるいは
Ｓにおける吸込空気温度Ｔ１と低圧冷媒ｌ温度Ｔ、との
差温ΔＴが小さくなり、該差温ΔＴが設定値ΔＴ、より
小さくなった場合において、点検者等により手動式の入
力手段１８から信号が人力されると、異常表示が表示手
段Ｉ３に表示されることとなる。

請求項２および３の発明では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。

即ち、冷凍装置の運転中において、冷媒漏れ等に起因し
て、低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度Ｔ２が上昇すると
、蒸発器として作用している熱交換器３あるいは５にお
ける吸込空気温度Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ、との差温ΔＴ
が小さくなり、該差温△Ｔが設定値ΔＴ、より小さくな
った時点で、異常表示が表示手段１３に表示されること
となる。

請求項３の発明では、上記手段によって次のような作用
が得られる。

即ち、請求項２記載の冷凍装置の運転中において、異常
表示がなされると同時に、圧縮機１の運転が停止される
こととなる。

（発明の効果）請求項１の発明によれば、圧縮機１、熱源側熱交ｔ’Ａ
　ｇ＝　３、膨張機構４および利用側熱交換器５を順次
接続してなる冷媒回路Ａを備えた冷凍装置において、蒸
発器として作用している熱交換器３あるいは５の吸込空
気温度Ｔ、を検出する吸込空気温度検出手段８と、低圧
冷媒温度Ｔ、を検出する冷媒温度検出手段９と、前記吸
込空気温度Ｔ１と低圧冷媒温度Ｔ、との差温ΔＴを算出
する演算手段１４と、前記差温ΔＴが設定値ΔＴより小
さくなっているか否かを判定する判定手段１５と、該判
定手段１５により差温ΔＴが前記設定値ΔＴ。

より小さくなっていると判定され且つ手動式の入力手段
１８からの信号入力があった場合に異常表示信号を出力
する異常表示出力手段１６と、該異常表示出力手段１６
からの出力信号に基づいて異常表示を行う表示手段１３
とを付設して、冷凍装置の運転中において、冷媒漏れ等
に起因して、低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度Ｔ！が上
昇した場合には、蒸発’Ａｓとして作用している熱交換
器３あるいは５における吸込空気温度Ｔ、と低圧冷媒温
度Ｔ、との差温ΔＴが設定値ΔＴ０より小さくなった場
合において、点検者等により手動式の入力手段１８から
信号が入力されると、異常表示を表示手段１３に表示し
得るようにしたので、故障原因（例えば、冷えない、暖
まらない等）がガス欠運転に起因しているか否かの診断
を的確に行うことができるという優れた効果がある。な
お、温度検出のみによりガス欠運転検知が行えるため、
極めて低コストであるという効果もある。

請求項２および３の発明によれば、圧縮機１、熱源側熱
交換藤３、膨張機構４および利用側熱交換器５を順次接
続してなる冷媒回路へを備えた冷凍装置において、蒸発
器として作用している熱交換器３あるいは５の吸込空気
ｌ黒度Ｔ、を検出する吸込空気温度検出手段８と、低圧
冷媒温度Ｔｔを検出する冷媒温度検出手段９と、前記吸
込空気温度Ｔ１と低圧冷媒温度Ｔｔとの差温ΔＴを算出
する演算手段１４と、前記差温ΔＴが設定値ΔＴより小
さくなっているか否かを判定する判定手段１５と、該判
定手段１５により差温ΔＴが前記設定値ΔＴ、より小さ
くなっていると判定された場合に異常表示信号を出力す
る異常表示出力手段１６と、該異常表示出力手段１６か
らの出力信号に基づいて異常表示を行う表示手段１３と
を付設して、冷凍装置の運転中において、冷媒漏れ等に
起因して、低圧圧力が低下し、低圧冷媒温度Ｔ、が上昇
した場合には、蒸発器として作用している熱交換器３あ
るいは５における吸込空気温度Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ、
との差温ΔＴが設定値ΔＴ、より小さくなった時点で、
異常表示を表示手段１３に表示し得るようにしたので、
ガス欠運転を保護装置作動前に逸速く検知することが可
能となり、装置を構成する部品（特に、圧縮機ｌ）の信
頼性および現地工事の信頼性の向トを図ることができる
という優れた効果がある。なお、温度検出のみによりガ
ス欠運転検知が行えるため、極めて低コストであるとい
う効果もある。

請求項３の発明によれば、請求項２記載の冷凍装置にお
いて、判定手段１５により差温ΔＴが設定値ΔＴ、より
小さくなっていると判定された場合に圧縮機ｌの運転を
停止すべき信号を出力する圧縮機運転停止手段１７を付
設して、異常表示がなされると同時に、圧縮機ｌの運転
を停止せしめるようにしたので、ガス欠運転が自動的に
停止され得ることとなり、装置を構成する各部品への悪
影響を未然に防止できるという優れた効果がある。

（実施例）以下、添付の図面を参照して、本発明の幾つかの好適な
実施例を説明する。

実施例１第１図には、請求項１の発明における機能対応図が示さ
れ、第３図には、本発明の実施例１にかかる冷凍装置の
冷媒回路図が示されている。本実施例は、請求項１の発
明に対応するものである。

本実施例の冷凍装置は、第３図図示の如く、圧縮機ｌの
吐出側、四路切換弁２、熱源側熱交換器３、膨張機構４
、利用側熱交換器５、前記四路切換弁２、アキュムレー
タ６および前記圧縮機ｌの吸入側を順次冷媒配管を介し
て接続してなる冷媒回路へを備えており、前記利用側熱
交換器５および熱源側熱交換器３の空気吸込側と前記圧
縮機ｌの吸入管７とには、温度センサー８．８および９
がそれぞれ付設されている。ここで、温度センサー８は
、利用側熱交換器５あるいは熱源側熱交換器３が蒸発器
として作用している場合（即ち、冷房時あるいは暖房時
）における吸込空気温度Ｔ、を検出する吸込空気温度検
出手段として作用するものであり、温度センサー９は、
低圧冷媒温度Ｔ。

を検出する冷媒温度検出手段として作用するものである
。符号ｌＯは熱源側熱交換器３に付設された室外ファン
、１１は利用側熱交換器５に付設された室内ファンであ
る。

上記構成の冷凍装置には、前記温度センサー８゜９から
の温度情報に基づいてガス欠運転を検知し、該ガス欠運
転時における装置の運転制御を司るとともに、ガス欠運
転状態を使用者等に警告する異常表示を行う如く作用す
るコントローラ１２が付設されている。符号１３は異常
表示用の表示手段である。

前記コントローラ１２は、例えば、マイクロコンピュー
タ等からなっており、第１図図示の機能対応図に示す各
種機能手段を備えている。

即ち、前記コントローラ１２は、吸込空気温度Ｔ、と低
圧冷媒温度Ｔ、との差温ΔＴを算出する演算手段１４と
、前記差温ΔＴが設定値ΔＴ、（例えば、適正な冷媒循
環量の場合に生ずる上限差温ΔＴｌｌ１ａｘと保護装置
を作動させるに至る時に生ずる下限差温ΔＴ　ｍｉｎと
の間における設定値）より小さくなっているか否かを判
定する判定手段１５と、該判定手段１５により差温ΔＴ
が前記設定値ΔＴ。より小さくなっていると判定され且
つ手動式の入力手段１８として作用する押ボタンからの
信号入力があった場合に前記表示手段１３に対して異常
表示を行うべき信号を出力する異常表示出力手段１６と
を備えている。前記設定値ΔＴ０は、予じめ設定される
ものであり、適性な冷媒循環量の約６０％の冷媒循環量
となった場合における差温（即ち、吸込空気温度と低圧
冷媒温度との差温）とするのが望ましい。

ついで、第５図図示のフローチャートを参照して、上記
構成の冷凍装置の作用を説明する。

本冷凍装置（即ち、圧縮機ｌ）の運転が開始された後、
定常状態が得られるまでの間（例えば、１５分間）は、
時間待ちとし、温度センサー８，９からの温！交情報の
入力を行わない（ステ１プＳ５）。しかして、所定時間
が経過すると、温度センサー８゜９から温度情報（即ち
、吸込空気温度Ｔ、および低圧冷媒温度１゛１）ガ人力
され（ステップＳ１）、コントローラ１２の制御はステ
ップＳ３に進む。なお、冷房時においては蒸発器として
作用している利用側熱交換器５の吸込側に付設された温
度センサー８からの温度情報が入力され、暖房時におい
ては蒸発器として作用している熱源側熱交換器３の吸込
（１１１１に付設された温度センサー８からの温度情報
が人力される。そして、前記ステップＳ、においては、
吸込空気温度Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ、との差温ΔＴが演
算手段１４により算出される。その後、該差温ΔＴは、
ステップＳ４において判定手段１５により設定値ΔＴ、
と比較され、ΔＴ〈ΔＴ、と判定された場合には、一応
ガス欠運転と判定されるが、誤作動等との区別を行うた
めに、ステップＳ５ないしＳ７により上記判定を１分間
毎に３回繰り返す。そして、３回の判定が共にΔＴくΔ
Ｔ。

とされた場合には、ガス欠運転検知とし、これをメモリ
ーする。そして、使用者・から「冷えない」あるいは「
暖まらない」等のクレームがあった場合に、点検者等が
押ボタン１８をＯＮさせるとくステップＳ８）、異常表
示出力手段１６により異常表示信号か出力され、表示手
段１３への異常表示がなされる（ステップＳＳ）。なお
、ステップＳ４においてΔＴ≧ΔＴ、と判定された場合
には、コントローラ１２による制御はステップＳ、にリ
ターンする。

上記した如く、本実施例によれば、冷凍装置の運転中に
おいて、冷媒漏れ等に起因して、低圧圧力が低下し、低
圧冷媒温度Ｔ、が上昇した場合には、蒸発器として作用
している熱交換器３あるいは５における吸込空気温度Ｔ
１と低圧冷媒温度Ｔ。

との差温ΔＴが設定値ΔＴ０より小さくなった場合にお
いて、点検者等により押ボタン１８がＯＮされると、異
常表示が表示手段１３に表示されることとなっているた
め、故障原因（例えば、冷えない、暖まらない等）がガ
ス欠運転に起因しているか否かの診断を的確に行うこと
ができるのである。なお、本実施例の場合、ガス欠状態
での運転継続により、保護装置が作動することがあるが
、その時においても、押ボタン１８のＯＮ作動により、
故障原因がガス欠運転に起因していることを的確に知り
得ることとなる。

実施例２第２図には、請求項２の発明における機能対応図が示さ
れ、第４図には、本発明の実施例２にかかる冷凍装置の
冷媒回路図が示されている。本実施例は、請求項２およ
び３の発明に対応するものである。

本実施例の場合、前記コントローラ１２は、第２図図示
の如く、吸込空気温度Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ、との差温
６丁を算出する演算手段１４と、前記差温６丁が前記設
定値ΔＴｏ（例えば、適正な冷媒循環量の場合に生ずる
上限差温ΔＴ　ｗａｘと保護装置を作動させるに至る時
に生ずる下限差温ΔＴｍ１ｎとの間における設定値）よ
り小さくなっているか否かを判定する判定手段１５と、
該判定手段１５により差温ΔＴが前記設定値ΔＴ０より
小さくなっていると判定された場合に前記表示手段１６
に対して異常表示を行うべき信号を出力する異常表示出
力手段１６と、前記判定手段１５により差温ΔＴが設定
値ΔＴ、より小さくなっていると判定された場合に圧縮
機１の運転を停止すべき信号を出力する圧縮機運転停止
手段１７とを備えている。その他の構成は前記実施例１
と同様なので、詳細な説明を省略する。

ついで、第６図図示のフローチャートを参照して、上記
構成の冷凍装置の作用を説明する。

本冷凍装置（即ち、圧縮機１）の運転が開始された後、
定常状態が得られるまでの間（例えば、１５分間）は、
時間待ちとし、温度センサー８．９からの温度情報の入
力を行わない（ステップＳ１）。しかして、所定時間が
経過すると、温度センサー８゜９から温度情報（即ち、
吸込空気温度Ｔ１および低圧冷媒温度Ｔ１）ガ入力され
（ステップＳ１）、コントローラ１２の制御はステップ
Ｓ３に進む。なお、冷房時においては蒸発器として作用
している利用側熱交換醪５の吸込側に付設された温度セ
ンサー８からの温度情報が入力され、暖房時においては
蒸発器として作用している熱源側熱交換器３の吸込側に
付設された温度センサー８からの温度情報が入力される
。そして、前記ステップＳ３においては、吸込空気温度
Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ、との差）晶ΔＴが演算手段１４
により算出される。その後、該差温ΔＴは、ステップＳ
４において判定手段１５により設定値ΔＴ、と比較され
、ΔＴ〈ΔＴ、と判定された場合には、一応ガス欠運転
と判定されるが、誤作動等との区別を行うために、ステ
ップＳ５ないしＳ７により上記判定を１分間毎に３回繰
り返す。そして、３回の判定が共にΔＴくΔＴ。

とされた場合には、コントローラ１２による制御はステ
ップＳ８およびＳｇへ進み、異常表示出力手段１６によ
りガス欠運転を使用者等に警告する異常表示信号を出力
すると同時に、圧縮機運転停止手段１７により圧縮機ｌ
の運転を停止すべき信号を出力して、表示手段１３への
異常表示および圧縮機１の運転停止を行う。なお、ステ
ップＳ４においてΔＴ≧ΔＴ０と判定された場合には、
コントローラ１２による制御はステップＳ２にリターン
する。

上記した如く、本実施例によれば、冷凍装置の運転中に
おいて、冷媒漏れ等に起因して、低圧圧力が低下し、低
圧冷媒温度Ｔ、が上昇した場合には、蒸発器として作用
している熱交ｍ　？ｊＮ３あるいは５における吸込空気
温度Ｔ、と低圧冷媒温度Ｔ。

との差温ΔＴが設定値ΔＴ０より小さくなった時点で、
異常表示を表示手段１３に表示するとともに、圧縮機ｌ
の運転を停止せしめるようにしているため、ガス欠運転
を保護装置作動前に逸速く検知して停止することが可能
となり、装置を構成する部品（特に、圧縮機ｌ）の信頼
性および現地工事の信頼性の向上を図ることができるの
である。

上記説明では、冷暖房兼用のセパレートタイプの空気調
和機に使用される冷凍装置を実施例としているが、本発
明は、一体型の空気調和機あるいは冷房専用の空気調和
機に使用される冷凍装置にも適用可能である。

また、本発明は、上記実施例の構成に限定されるもので
はなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計
変更可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項■の発明における機能対応図、第２図は
請求項２および３の発明における機能対応図、第３図は
本発明の実施例１（即ち、請求項１の発明の実施例）に
かかる冷凍装置の冷媒回路図、第４図は本発明の実施例
２（即ち、請求項２および３の発明の実施例）にかかる
冷凍装置の冷媒回路図、第５図および第６図は本発明の
実施例１および実施例２にかかる冷凍装置の作用を説明
するためのフローチャートである。１・・・・・圧縮機３・・・・・熱源側熱交ｍ器４・・・・・膨張機構５・・・・・利用側熱交換器８・・・・・吸込空気温度検出手段９・・・・・冷媒温度検出手段１２・・・・コントローラ１３・・・・表示手段１４・・・・演算手段１５・・・・判定手段１６・・・・異常表示出力手段１７・・・・圧縮機運転停止手段１８・・・・入力手段八・・・・・冷媒回路第５図

Claims

【特許請求の範囲】１、圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、膨張機構（
４）および利用側熱交換器（５）を順次接続してなる冷
媒回路（Ａ）を備えた冷凍装置において、蒸発器として
作用している熱交換器の吸込空気温度（Ｙ＿１）を検出
する吸込空気温度検出手段（８）と、低圧冷媒温度（Ｔ
＿２）を検出する冷媒温度検出手段（９）と、前記吸込
空気温度（Ｔ＿１）と低圧冷媒温度（Ｔ＿２）との差温
（ΔＴ）を算出する演算手段（１４）と、前記差温（Δ
Ｔ）が設定値（ΔＴ＿０）より小さくなっているか否か
を判定する判定手段（１５）と、該判定手段（１５）に
より差温（ΔＴ）が設定値（ΔＴ＿０）より小さくなっ
ていると判定され且つ手動式の入力手段（１８）からの
信号入力があった場合に異常表示信号を出力する異常表
示出力手段（１６）と、該異常表示出力手段（１６）か
らの出力信号に基づいて異常表示を行う表示手段（１３
）とを付設したことを特徴とする冷凍装置。２、圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）、膨張機構（
４）および利用側熱交換器（５）を順次接続してなる冷
媒回路（Ａ）を備えた冷凍装置において、蒸発器として
作用している熱交換器の吸込空気温度（Ｔ＿１）を検出
する吸込空気温度検出手段（８）と、低圧冷媒温度（Ｔ
＿２）を検出する冷媒温度検出手段（９）と、前記吸込
空気温度（Ｔ＿１）と低圧冷媒温度（Ｔ＿２）との差温
（ΔＴ）を算出する演算手段（１４）と、前記差温（Δ
Ｔ）が設定値（ΔＴ＿０）より小さくなっているか否か
を判定する判定手段（１５）と、該判定手段（１５）に
より差温（ΔＴ）が設定値（ΔＴ＿０）より小さくなっ
ていると判定された場合に異常表示信号を出力する異常
表示出力手段（１６）と、該異常表示出力手段（１６）
からの出力信号に基づいて異常表示を行う表示手段（１
３）とを付設したことを特徴とする冷凍装置。３、前記判定手段（１５）により差温（ΔＴ）が設定値
（ΔＴ＿０）より小さくなっていると判定された場合に
圧縮機（１）の運転を停止すべき信号を出力する圧縮機
運転停止手段（１７）を付設したことを特徴とする前記
請求項２記載の冷凍装置。